深层煤层水平井压裂动态应力场研究——以鄂尔多斯盆地大宁-吉县区块为例

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作者 赵海峰 王成旺 +1 位作者 席悦 王超伟 《油气藏评价与开发》 北大核心 2025年第2期310-323,共14页

中国深层煤层气示范基地已初步建成,并逐步迈入规模性勘探开发的重要阶段。这一突破为能源领域带来了新的希望与挑战。随着开发的深入,传统三维静态模型在预测强非均质性储层在水平井大规模压裂工况下的渗流-应力耦合动态地应力演化方... 中国深层煤层气示范基地已初步建成,并逐步迈入规模性勘探开发的重要阶段。这一突破为能源领域带来了新的希望与挑战。随着开发的深入,传统三维静态模型在预测强非均质性储层在水平井大规模压裂工况下的渗流-应力耦合动态地应力演化方面显示出局限性。对此,该研究以大宁—吉县区块的深部煤为例,围绕储层压裂动态应力场展开深入探究。研究采用地质工程一体化的煤层气储层压裂缝网模型,对水平井平台压裂过程进行模拟,综合考虑了地质条件和工程因素,能够更真实地反映实际情况。以时间为尺度,针对水平井台S开展大规模压裂动态应力场模拟研究。结果表明:经过多轮压裂诱导应力的叠加作用,现今地应力分布发生了显著变化。为了准确量化这种影响,引入了水平主应力差异系数这一关键指标,即两向水平应力的比值。当该参数接近1时,表明压裂改造效果最佳。模拟结果显示:压后区域内的水平主应力差异系数的范围由1.15~1.25逐渐减小至1.05~1.15,井周大部分区域的水平主应力差异系数小于1.10,这表明水平井大规模压裂改造效果良好。这一研究成果不仅为深层煤层大规模压裂开发提供了更合理的模拟方法,还为优化压裂设计、提高煤层气采收率提供了科学依据。通过地质工程一体化的方法,能够更准确地预测和评估压裂过程中的动态应力场变化,从而指导实际生产中的压裂作业。 展开更多

关键词 深层煤层气 大规模压裂 动态地应力 水平井 应力场研究

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大宁—吉县区块深部煤层气富集主控因素分析及地质工程甜点区评价 被引量：11

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作者 王成旺 刘新伟 +3 位作者 李曙光 熊先钺 王玉斌 陈高杰 《西安石油大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第4期1-9,共9页

精准评价和合理优选煤层气地质工程甜点区是翔实制定勘探开发一体化方案的基础。本文聚焦大宁—吉县区块深部石炭系本溪组8^(#)煤层,充分利用研究区煤心描述、分析化验、测录井、地震及开发动态等资料,通过研究区深部8^(#)煤层的各种资... 精准评价和合理优选煤层气地质工程甜点区是翔实制定勘探开发一体化方案的基础。本文聚焦大宁—吉县区块深部石炭系本溪组8^(#)煤层,充分利用研究区煤心描述、分析化验、测录井、地震及开发动态等资料,通过研究区深部8^(#)煤层的各种资料系统整理和深入剖析,从煤层顶底板岩性、厚度、构造、沉积环境及煤岩特征等方面,系统探讨了深部煤层气富集的主控因素,并建立了地质工程甜点区评价标准,进而划分了研究区的地质工程甜点区。研究结果表明,煤层气富集主要受顶底板岩性、构造及煤岩特征等影响,沉积环境对煤层气富集的影响多体现在顶底板岩性组合及封闭性等特征上;研究区评价出地质一类、工程一类有利区411.5 km^(2),资源量1 038.75×10^(8) m^(3);地质二类、工程一类有利区596.2 km^(2),资源量1 192.4×10^(8) m^(3);地质二类、工程二类有利区287.4 km^(2),资源量574.5×10^(8) m^(3)。 展开更多

关键词 深部8~#煤层 甜点区评价 煤层气 主控因素 地质工程 大宁—吉县区块

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深层煤层气返排液用无固相一体化悬浮液的研究

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作者 张瀚 李小江 +3 位作者 朱卫平 徐栋 孟令鹏 贾振福 《钻井液与完井液》 北大核心 2024年第6期800-805,共6页

由于深层煤层气压裂液返排液矿化度高、成分复杂、难以重复,而目前的悬浮液基压裂液体系固含量较高,易对致密煤层造成严重伤害。因此,该研究以油溶性聚合物ZL-1作为稳定剂,白油作为溶剂,依次添加聚丙烯酰胺减阻剂AE,激活剂异丙醇,转相剂... 由于深层煤层气压裂液返排液矿化度高、成分复杂、难以重复,而目前的悬浮液基压裂液体系固含量较高,易对致密煤层造成严重伤害。因此,该研究以油溶性聚合物ZL-1作为稳定剂,白油作为溶剂,依次添加聚丙烯酰胺减阻剂AE,激活剂异丙醇,转相剂OPE-10,配制无固相一体化悬浮液。利用单因素控制变量法确定各组分种类筛选,并结合正交实验,确定悬浮体系配方为65%白油、1.3%稳定剂、3.25%转相剂、0.455%激活剂、30%减阻剂。评价了悬浮压裂液的综合性能。测试结果表明,在200 g/L矿化度下,无固相悬浮液配制压裂液比与传统含膨润土稳定剂的悬浮液压裂液的表观黏度增加了40%,通过SEM与Zeta电位及纳米粒度分析仪证明:无固相悬浮压裂液的致密层片状结构,具有更好的耐盐屏蔽效应。此外,无固相悬浮压裂液破胶后无残渣,对煤样渗透率的平均伤害率小于15%,可成功应用于深层煤层气高矿化度返排液重复配液。 展开更多

关键词 煤层气 压裂液 返排液 悬浮液

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连续管定向喷砂射孔拖动压裂技术在煤层气水平井中的应用 被引量：11

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作者 王创业 方惠军 +3 位作者 詹顺 郭智栋 吴建军 孙晓锐 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S1期143-147,共5页

随着我国对煤层气藏勘探开发不断深入,水平井及小曲率半径定向井型逐渐增多,综合治理方案要求更为精细,突显常规射孔压裂工艺的不适用性。为此,2017年在鄂尔多斯盆地东缘煤层气田首次成功实施了4口井51级连续油管定向喷砂射孔拖动压裂... 随着我国对煤层气藏勘探开发不断深入,水平井及小曲率半径定向井型逐渐增多,综合治理方案要求更为精细,突显常规射孔压裂工艺的不适用性。为此,2017年在鄂尔多斯盆地东缘煤层气田首次成功实施了4口井51级连续油管定向喷砂射孔拖动压裂技术的现场试验,其由如下技术组成:(1)将连续油管带封隔器下放至预定位置,上提下放油管实现封隔器的解封与坐封,实现连续多级射孔压裂;(2)运用射孔的可定向性能,实现了射孔方向的选择并满足了改造方案要求;(3)通过连续油管喷砂射孔环空压裂,实现较大规模改造;(4)通过连续油管的精确定位,可对储层纵向上的多个薄互层进行灵活分层,进而达到精细压裂的目的。结论认为,该项技术的成功实施,达到既能实现定向射孔和连续作业,又能分段压裂、精细压裂和大规模改造的效果,为我国煤层气水平井多级分段改造提供了新的且行之有效的解决手段。 展开更多

关键词 煤层气 水平井 连续油管 定向 喷砂射孔 压裂

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扇面水力喷砂定向射孔压裂技术在煤层气井中的应用 被引量：10

5

作者 吴建军 詹顺 +1 位作者 吴明杨 刘学鹏 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2018年第4期37-40,共4页

煤储层具有低压、低渗、低饱和的特点,其力学特性具有杨氏模量较低、上下隔层应力差小、天然割理裂缝发育等特点。目前煤层气井采用的射孔方式绝大多数为电缆射孔,压裂工艺采用大排量大规模活性水压裂,在压裂施工中不易控制裂缝形态,尤... 煤储层具有低压、低渗、低饱和的特点,其力学特性具有杨氏模量较低、上下隔层应力差小、天然割理裂缝发育等特点。目前煤层气井采用的射孔方式绝大多数为电缆射孔,压裂工艺采用大排量大规模活性水压裂,在压裂施工中不易控制裂缝形态,尤其是裂缝高度。为此,研发了扇面水力喷砂定向射孔压裂技术。该技术是集扇面定向射孔、压裂一体化技术。工艺目的是减小煤层裂缝的复杂形态,在煤层内易形成较长且简单的支撑裂缝以及起到储层防护的作用。该技术主要通过对喷枪水力参数的设计和水力试验,优化喷射器的结构参数,解决了喷砂器精确定位、定向射孔压裂和水力冲蚀等问题,并在现场顺利完成试验应用,压后排采效果比较明显。 展开更多

关键词 煤层气井 扇面 喷砂 定向射孔 压裂

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井筒除垢技术在鄂尔多斯盆地临汾区块煤层气井中的应用 被引量：4

6

作者 刘新伟 马勇 +3 位作者 郭智栋 郭宇翔 刘世裕 游国庆 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S1期165-168,共4页

为了解决鄂尔多斯盆地临汾JA区块煤层气井生产管柱结垢严重的问题,利用室内实验,开展溶蚀剂、缓蚀剂及分散剂的优选实验,形成6%AH溶蚀剂+0.7%HS-1缓蚀剂+0.35%YBC-1分散剂+1%TL-1铁离子稳定剂的除垢液配方。实验结果表明:当温度在25~50... 为了解决鄂尔多斯盆地临汾JA区块煤层气井生产管柱结垢严重的问题,利用室内实验,开展溶蚀剂、缓蚀剂及分散剂的优选实验,形成6%AH溶蚀剂+0.7%HS-1缓蚀剂+0.35%YBC-1分散剂+1%TL-1铁离子稳定剂的除垢液配方。实验结果表明:当温度在25~50℃,该配方液在3 h内可达到80%的除垢效率。根据区块前期除垢经验,现场试验采用了高压密封盘根盒和与简易硫化氢吸收罐等防硫化氢溢出措施,安全、有效地完成了现场2井次的试验。试验结果表明:该配方除垢液能够有效地去除管柱垢,工艺、流程安全可靠,应用效果较好,但影响成垢的因素较多,建议下一步对该片区结垢机理及影响条件进行研究,建立阻垢技术方案。 展开更多

关键词 煤层气井 井筒 结垢 除垢配方 溶蚀剂 酸洗工艺 防硫措施 鄂尔多斯盆地 临汾区块

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煤层气井同心管气体射流排采特征分析 被引量：2

7

作者 刘印华 吴建军 +4 位作者 王云飞 李焕文 张芬娜 綦耀光 靖传凯 《石油机械》 北大核心 2024年第5期107-115,共9页

为解决煤层气井中有杆泵排采工艺存在的埋泵、卡泵及偏磨等问题,实现产气中后期降低井底流压、释放解吸气的目的,探索煤层气井中后期低产液量情况下的排采工艺至关重要。基于可压缩性的气体介质,考虑射流泵排采工艺的技术特点,分析了煤... 为解决煤层气井中有杆泵排采工艺存在的埋泵、卡泵及偏磨等问题,实现产气中后期降低井底流压、释放解吸气的目的,探索煤层气井中后期低产液量情况下的排采工艺至关重要。基于可压缩性的气体介质,考虑射流泵排采工艺的技术特点,分析了煤层气井井下同心管柱气体射流泵排液原理,计算管柱环空内气携液条件,建立了同心管气体射流泵喷嘴、喉管和扩散管等流动模型,考虑气体射流的音障,分析了不同喷喉组合下的携液特征。研究结果表明:初始注入气量、压力一定的情况下,喷嘴直径越小,射流速度越大,携液量越多;但喷嘴直径越小,所需的注入气量越小,气体的流速易超过临界流速导致流体特性发生改变;当产液量为3 m^(3)/d,注气压力为6 MPa,喷嘴直径为3.50、4.02、5.00 mm时,所需的注入气量分别为9338、11225、15023 m^(3)/d。气体射流泵排液机理、气体射流特征的研究结果可为同心管气体射流泵工艺设计和现场试验提供理论依据。 展开更多

关键词 煤层气井 同心管 气体射流 射流音障 参数分析

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鄂尔多斯盆地DJ区块深部煤储层地质-工程甜点测井评价技术 被引量：1

8

作者 王舵 刘之的 +4 位作者 王成旺 刘天定 陈高杰 郝晋美 孙博文 《石油与天然气地质》 CSCD 北大核心 2024年第6期1772-1788,共17页

深部煤层气由于储层非均质性强、应力大、压力高和可改造性差,因此,其规模化开发要求对甜点开展精细评价。基于层次分析法(AHP法)提出了深部煤储层地质-工程甜点的12项评价指标,建立了测井评价模型,利用该模型对鄂尔多斯盆地DJ区块20余... 深部煤层气由于储层非均质性强、应力大、压力高和可改造性差,因此,其规模化开发要求对甜点开展精细评价。基于层次分析法(AHP法)提出了深部煤储层地质-工程甜点的12项评价指标,建立了测井评价模型,利用该模型对鄂尔多斯盆地DJ区块20余口井的深部煤储层甜点进行了评价。研究结果表明:①煤储层地质-工程甜点主控因素与产能施工压力比(I_(p))存在良好的相关性。DJ区块深部煤储层的上部甜点类别普遍优于中、下部,上部主要为Ⅰ类甜点,中部为Ⅲ类甜点,下部为Ⅱ类甜点。②含气量和脆性指数分别是储层及工程品质的主控因素。③煤储层顶、底板发育较厚的灰岩和泥岩,煤储层与灰岩和泥岩的力学特性差异较大,能有效封隔压裂缝在煤储层中扩展。压裂工况和试气结果表明所构建的地质-工程甜点测井评价方法应用效果良好,可用于深部煤储层压裂射孔选段和测井优选评价。 展开更多

关键词 产能施工压力比 含气量 脆性指数 地质-工程一体化 甜点评价 深部煤储层气 鄂尔多斯盆地

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深部(层)煤层气成藏模式与关键技术对策——以鄂尔多斯盆地东缘为例 被引量：115

9

作者 徐凤银 王成旺 +10 位作者 熊先钺 李曙光 王玉斌 郭广山 闫霞 陈高杰 杨贇 王虹雅 冯堃 吴鹏 刘印华 《中国海上油气》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期30-42,共13页

我国埋深大于1500 m的深部(层)煤层气资源丰富,但由于地质条件复杂,煤层气富集成藏特征和成藏模式尚不明晰,严重制约了勘探与开发过程中的关键技术选择,一直被公认为是效益勘探与规模开发的禁区,面临许多世界级难题。本文基于鄂尔多斯... 我国埋深大于1500 m的深部(层)煤层气资源丰富,但由于地质条件复杂,煤层气富集成藏特征和成藏模式尚不明晰,严重制约了勘探与开发过程中的关键技术选择,一直被公认为是效益勘探与规模开发的禁区,面临许多世界级难题。本文基于鄂尔多斯盆地东缘煤层气生烃、储集、保存条件的系统分析,通过深、浅部(层)煤层气富集成藏条件的精细对比,总结出深部(层)煤层气具有煤层厚度大、煤体结构完整、热演化程度高、煤层含气量高、含气饱和度高、游离气丰富、水动力条件弱等有利成藏条件和基质渗透率低、孔隙连通性差等不利成藏条件,提出“广覆式生烃、自生自储毯式成藏”基本成藏特征;在进一步分析构造、沉积、水文地质成藏条件及开发动态特征基础上,建立深部(层)煤层气微幅褶皱、单斜与水动力耦合、断层与水动力耦合、鼻状构造等4类成藏模式;针对储层精细描述与甜点区识别标准、地质-工程一体化钻井、压裂等理论技术难题,提出地质-工程甜点综合定量评价、工厂化水平井优快钻完井、水平井大规模体积缝网储层改造等关键技术发展方向,助推深部(层)煤层气资源的高效探明和规模效益开发。 展开更多

关键词 深部(层)煤层气 富集特征 成藏条件 成藏模式 效益开发 鄂尔多斯盆地东缘

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煤层气井缝网改造施工参数优化及裂缝形态监测技术 被引量：6

10

作者 吴建军 刘学鹏 +2 位作者 孙晓锐 张天翔 方惠军 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第11期176-181,共6页

煤储层具有低压、低渗、低饱和的特点,且岩石力学特性表现为杨氏模量较低,各向异性变化大,上下隔层应力差小等特点。前期大量采用大排量和大规模活性水压裂工艺,裂缝高度容易失控,煤层压裂形成缝网体积难度较大,压裂效果不理想。为了达... 煤储层具有低压、低渗、低饱和的特点,且岩石力学特性表现为杨氏模量较低,各向异性变化大,上下隔层应力差小等特点。前期大量采用大排量和大规模活性水压裂工艺,裂缝高度容易失控,煤层压裂形成缝网体积难度较大,压裂效果不理想。为了达到最大程度地释放储层煤层气,提高储层改造体积,采用有效的裂缝监测技术手段,研究了在不同地质条件下,定性或定量分析压裂裂缝形态与施工参数之间的关系,优化压裂施工参数和压裂设计。通过上述工艺方法,可实现对压裂裂缝的图形化表征,有助于判断煤层压裂的裂缝形态。研究结果表明:应力差系数是裂缝形态关键因素,应力差系数小于0.3的煤层,有利于煤层形成网状裂缝;应力差系数大于0.3的煤层,不易形成网状裂缝;在最大和最小水平主应力差较小的条件下,采用小排量高黏度胍胶压裂液施工工艺,可以形成网状裂缝;在最大和最小水平主应力差较大的条件下,可采用复合压裂液体系,前置液阶段应用低黏液体造网状裂缝,但低黏液体排量需要根据隔层应力差大小情况,确定压裂排量范围,防止压窜层,携砂液阶段采用高黏液体,提高裂缝导流能力,最终在煤层形成较为理想的网状裂缝。 展开更多

关键词 裂缝监测 煤层气井 缝网压裂 主控因素 岩石力学

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煤层气井负压连续冲砂工艺技术的研发 被引量：6

11

作者 郭智栋 方惠军 +3 位作者 刘新伟 马勇 刘凯 郭宇翔 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S1期123-128,共6页

煤层气排采技术强调连续、稳定,但出砂、出煤粉一直是煤层气开发过程中的常见问题。由于煤层气储层属于低压储层,常规冲砂作业过程中冲砂液大量漏失,严重影响着煤层气井作业后的快速复产,部分甚至出现减产的问题。因而寻找一种能有效减... 煤层气排采技术强调连续、稳定,但出砂、出煤粉一直是煤层气开发过程中的常见问题。由于煤层气储层属于低压储层,常规冲砂作业过程中冲砂液大量漏失,严重影响着煤层气井作业后的快速复产,部分甚至出现减产的问题。因而寻找一种能有效减小漏失量,简单且低成本易操作的冲砂工艺,在煤层气常规生产维护作业中就显得尤为重要。为此,在国内外冲砂技术的基础上,研发了适合于煤层气低压储层的负压冲砂工艺,并在水平井冲砂作业过程中成功试验,有效缓解了冲砂液大量漏失的问题,为后期同类作业提供了有效的技术支撑,同时也为该技术在煤层气井的应用推广提供了参考。 展开更多

关键词 煤层气井 负压冲砂 同心管 射流泵

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煤层气储层水锁伤害影响因素及防治措施研究 被引量：6

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作者 续化蕾 李焕文 +3 位作者 王云飞 李欢 王天赐 冯斌 《钻采工艺》 CAS 北大核心 2019年第6期110-112,共3页

煤层气储层因其独特的孔隙特征以及割理组成,在勘探开发过程中极容易产生水锁伤害,从而影响煤层气的开发效果。以鄂尔多斯盆地某煤层气储层为研究对象,评价了煤样含水率、渗透率、表面润湿性以及入井流体表面张力对煤层气储层水锁伤害... 煤层气储层因其独特的孔隙特征以及割理组成,在勘探开发过程中极容易产生水锁伤害,从而影响煤层气的开发效果。以鄂尔多斯盆地某煤层气储层为研究对象,评价了煤样含水率、渗透率、表面润湿性以及入井流体表面张力对煤层气储层水锁伤害的影响。结果表明,煤样含水率越高,渗透率越低,接触角越小,入井流体的表面张力越大,煤层气储层的水锁伤害率越高,伤害程度越严重。在此基础上开展了水锁防治措施的研究,优选出了性能优良的防水锁剂HRJ-D,并对其性能进行了评价。现场使用防水锁剂HRJ-D的煤层气井日产气量比未使用的邻井大幅提高,表皮系数显著下降,说明HRJ-D有效降低了水锁伤害程度,提高了煤层气井的产量。 展开更多

关键词 煤层气 水锁伤害 影响因素 防水锁剂 渗透率

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稳定电场裂缝监测技术在煤层缝网压裂中的应用

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作者 吴建军 孙晓锐 +1 位作者 詹顺 刘学鹏 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S1期148-153,共6页

前期大量压裂数据分析认为大规模高排量活性水压裂不适用于所有煤层气井,煤岩力学特征与压裂工艺、压裂施工参数未能合理匹配是其主要原因,但如何监测压裂缝网是评价施工效果的关键。为此,依据稳定电场裂缝监测原理,通过施工前后的地面... 前期大量压裂数据分析认为大规模高排量活性水压裂不适用于所有煤层气井,煤岩力学特征与压裂工艺、压裂施工参数未能合理匹配是其主要原因,但如何监测压裂缝网是评价施工效果的关键。为此,依据稳定电场裂缝监测原理,通过施工前后的地面电位随施工时间的相应变化,解释压裂裂缝的走向和裂缝在平面上的形态。在现场,金试3向1井分别对3套煤层采用高黏度胍胶液体、小排量压裂施工,取得了较好效果。应用效果表明:(1)监测信号反映主裂缝形成—主裂缝向深部延伸、停止—形成网状裂缝—网状裂缝(电位差)峰值;(2)返排流体方向和压裂监测裂缝延伸方向相一致;(3)应力差系数是裂缝形态关键因素之一,可认为系数小于0.3时,应用此工艺可具备形成网状裂缝的条件。结论认为,该方法可对压裂工艺的效果进行很好的评估,也为优化网状裂缝压裂施工参数提供有益的指导。 展开更多

关键词 稳定电场 裂缝监测 煤层气井 缝网压裂 主控因素 岩石力学

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大宁–吉县区块深层煤层气成藏特征及有利区评价 被引量：84

14

作者 李曙光 王成旺 +4 位作者 王红娜 王玉斌 徐凤银 郭智栋 刘新伟 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期59-67,共9页

鄂尔多斯盆地东缘大宁–吉县区块下二叠统太原组埋深大于2000 m的8号煤是国内首个千亿方级别的深层煤层气田,但是深层煤层气成藏特征尚不明确。综合应用地质、测试、生产资料,开展深层煤层气成藏特征及有利区评价2方面研究。结果表明:... 鄂尔多斯盆地东缘大宁–吉县区块下二叠统太原组埋深大于2000 m的8号煤是国内首个千亿方级别的深层煤层气田,但是深层煤层气成藏特征尚不明确。综合应用地质、测试、生产资料,开展深层煤层气成藏特征及有利区评价2方面研究。结果表明:研究区深层煤储层全区发育、厚度大、热演化程度高、两期成藏及古热流体侵入,使其具备大量生烃的条件;深层煤储层裂隙、微孔广泛发育,储层具备吸附气和游离气共同赋存的条件;顶底板以灰岩及泥岩为主,封盖能力强,具备游离气保存条件;深层煤层气具有“广覆式生烃、高含气、高饱和、高压束缚游离气与吸附气共存”的赋存特征。建立了深层煤层气“地质–工程”双甜点识别指标体系12项,划分了3类工程–地质甜点区,其中,地质–工程Ⅰ类甜点区位于研究区的西北部,地质–工程Ⅱ类甜点区位于研究的中部,地质Ⅱ类–工程Ⅰ类甜点区位于研究东北部和南部;在地质–工程Ⅰ类甜点区内实施的JS-01井自喷生产,最高日产气9.4~9.7万m^(3),展现了良好的上产潜力。研究成果有效指导了深层煤层气先导试验区的优选及国内首个千亿方级别的深层煤层气田探明。 展开更多

关键词 深层 煤层气 成藏特征 地质–工程甜点

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煤层气自激振荡增产工具空化试验 被引量：4

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作者 韩军 马勇 +2 位作者 郑杰 程嘉瑞 窦益华 《石油机械》 北大核心 2019年第9期111-117,共7页

为提高煤层气采收率,对煤层气自激振荡增产所用空化工具的内部结构进行了室内试验研究,得到了不同流量、孔径和进出口锥度下的节流压差,计算得出各结构及试验条件对应的空化数,进而反映各因素对空化效果的影响。研究结果表明:流量和孔... 为提高煤层气采收率,对煤层气自激振荡增产所用空化工具的内部结构进行了室内试验研究,得到了不同流量、孔径和进出口锥度下的节流压差,计算得出各结构及试验条件对应的空化数,进而反映各因素对空化效果的影响。研究结果表明:流量和孔径是影响空化的主要因素,流量与压差成正比,孔径与压差成反比,为了更容易产生空化,应减小孔径,增大流量;流量较小时空化数增加速率大于流量较大时空化数增加速率,孔板直径越小,空化效果越好;流量较大时,孔板直径对空化效果影响不大;采用一次节流(上结构)入口锥度1∶1、出口锥度1∶0.5以及二次节流(下结构)入口锥度1∶0.5,此时空化效果达到最优。研究结果对于煤层气井的增产技术研究具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 煤层气 空化工具 流量 孔径 节流压差 出入口锥度 空化数

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基于电阻层析成像技术的弹状流实验研究 被引量：2

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作者 赵培华 李华 +4 位作者 蔺景德 张军 徐思渊 刘印华 钟兴福 《实验技术与管理》 CAS 北大核心 2023年第9期17-22,28,共7页

在气液两相流研究中,相分布、相速度等流场特征信息对深入了解流动机理、提高模型计算精度有重要意义,但由于气液流动的复杂性与随机性,使得它们的准确测量较为困难。该研究基于快速电阻层析成像技术,首先对垂直向上气液管流中弹状流流... 在气液两相流研究中,相分布、相速度等流场特征信息对深入了解流动机理、提高模型计算精度有重要意义,但由于气液流动的复杂性与随机性,使得它们的准确测量较为困难。该研究基于快速电阻层析成像技术,首先对垂直向上气液管流中弹状流流型下多种工况的流动结构进行图像数据采集与重建;然后通过互相关算法得到轴向速度场分布,并与漂移流模型进行对比;再对按时序排列的横截面图像序列进行调整得到正确比例的空间三维图像;最后获得段塞长度、频率等特征信息。结果表明,快速电阻层析成像技术可以测得速度场分布、段塞长度、频率等特征信息,可用于优化与这些参数相关的理论模型和经验关系式,有助于提高气液两相流的模型计算精度。 展开更多

关键词 气液两相流 电阻层析成像 互相关速度计算 漂移流模型 段塞参数

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煤层气井无杆排采工艺应用与改进方向——以鄂尔多斯盆地东缘为例 被引量：11

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作者 马文涛 刘印华 +3 位作者 吴建军 王玉斌 王成旺 徐万勇 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期22-31,共10页

鄂尔多斯盆地东缘地区煤层气资源量巨大,现已成为我国煤层气主力产区之一。区块自开发以来,针对中浅层煤层大斜度井与水平井开展了液力无杆泵、水力射流泵、电潜泵、隔膜泵排采工艺试验,生产中发现上述4类无杆排采工艺具有能有效避免大... 鄂尔多斯盆地东缘地区煤层气资源量巨大,现已成为我国煤层气主力产区之一。区块自开发以来,针对中浅层煤层大斜度井与水平井开展了液力无杆泵、水力射流泵、电潜泵、隔膜泵排采工艺试验,生产中发现上述4类无杆排采工艺具有能有效避免大斜度井与水平井管杆偏磨的优点,但同时存在防煤粉防砂能力一般、防腐蚀防垢能力一般,存在高压刺漏风险、下泵深度受限、地面设备可靠性不强等缺点。通过分析区块前期中浅层煤层气井无杆排采工艺试验效果,总结了各类无杆排采工艺的优缺点,并指出中浅层煤层气井无杆排采工艺的改进方向。目前,随着煤层气勘探开发领域由中浅层煤层逐步转向深层煤层,原有中浅层煤层气井无杆排采工艺已无法满足深层煤层气井的排水采气需求,针对深层煤层气“原生结构煤发育、地层压力高、高含气、高饱和、游离气与吸附气共存”的地质特征和“见气早、气液比高”的生产特点,认为深层煤层气井无杆排采工艺需跳出中浅层煤层气井无杆排采工艺的思路,可以借鉴区块内致密气和海陆过渡相页岩气先导试验井的采气工艺经验,在生产现场开展“同心管气举”工艺、“小油管+泡排”工艺与“连续油管+柱塞+气举”工艺试验,能在有效避免传统无杆排采工艺缺点的同时实现深层煤层气的高效开发。 展开更多

关键词 无杆排采工艺 煤层气井 中浅层煤层 深层煤层 鄂尔多斯盆地

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重复脉冲强冲击波技术在煤储层改造中的初步应用 被引量：7

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作者 郭智栋 曾雯婷 +3 位作者 方惠军 葛腾泽 韩军 蔺景德 《中国石油勘探》 CAS CSCD 北大核心 2019年第3期397-402,共6页

煤层气开发主要通过水力压裂改造储层,但该技术沟通煤岩原生裂缝系统的能力有限,导致煤层气直井产能普遍偏低。重复脉冲强冲击波技术是将高能量短脉冲施加于液体一固体界面,由于固体介质表面比液体更容易发生击穿,从而可实现对岩石的破... 煤层气开发主要通过水力压裂改造储层,但该技术沟通煤岩原生裂缝系统的能力有限,导致煤层气直井产能普遍偏低。重复脉冲强冲击波技术是将高能量短脉冲施加于液体一固体界面,由于固体介质表面比液体更容易发生击穿,从而可实现对岩石的破坏和碎裂,如何利用该技术疏通煤岩缝网系统是值得关注的问题。将重复脉冲强冲击波应用于煤储层改造,结合试井解释方法进行效果评价,研究其在增加煤岩基质渗透性、沟通煤岩裂缝系统及辅助压裂增产效果方面的作用。现场试验表明,重复脉冲强冲击波作业对增加煤岩渗透性、沟通压裂裂缝具有积极作用,可为煤储层改造技术改进提供新思路。 展开更多

关键词 煤层气 冲击波 压裂 试井 渗透性

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韩城地区煤层气成因类型及微生物开发潜力 被引量：7

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作者 郭智栋 王玉斌 +2 位作者 鲍园 胡宜亮 袁洋 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2023年第3期539-548,共10页

为重新梳理韩城地区煤层气气体地球化学特征,预测低产煤层气井微生物开发的潜力区,通过煤层气和煤层产出水样品采集、煤层气气体组分和稳定同位素组成测试及微生物多样性分析,判识煤层气的成因类型,计算煤层赋存热成因气和生物成因气的... 为重新梳理韩城地区煤层气气体地球化学特征,预测低产煤层气井微生物开发的潜力区,通过煤层气和煤层产出水样品采集、煤层气气体组分和稳定同位素组成测试及微生物多样性分析,判识煤层气的成因类型,计算煤层赋存热成因气和生物成因气的相对含量,讨论适合低产煤层气井微生物开发的潜力区。结果表明:韩城地区太原组煤层气气体组分以甲烷为主,平均含量为94.78%;煤层气气体类型是以热成因气为主并含有少量次生生物成因气的混合成因气,其中次生生物成因气占比为4.79%~28.28%;煤层产出水中优势古菌种属为Methanobacterium和Methanothrix,二者之和平均占比达45.45%。基于低产井煤层埋深、构造条件、水化学条件、储层温度和古菌群落结构等关键因素,认为韩城地区中部和南部井区是有利于煤层气生物实现增产目的的潜力区。 展开更多

关键词 煤层气 成因类型 产甲烷菌 韩城地区

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鄂东X区8号煤层构造演化及控藏作用分析 被引量：1

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作者 郭晓娇 刘之的 +3 位作者 刘桂珍 胡建波 王成旺 金鑫 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第29期12431-12441,共11页

鄂尔多斯盆地东部X区本溪组煤层气区域性富集,生产资料显示其成因与构造有一定关联,但其缺乏明确的富集规律与地质理论。鉴于此,分析X区煤层构造演化历程,对比井上热演化史及生烃史分析成果,以期明确构造演化对深部煤层气富集的控制作... 鄂尔多斯盆地东部X区本溪组煤层气区域性富集,生产资料显示其成因与构造有一定关联,但其缺乏明确的富集规律与地质理论。鉴于此,分析X区煤层构造演化历程,对比井上热演化史及生烃史分析成果,以期明确构造演化对深部煤层气富集的控制作用。结果表明:本溪组煤层生烃主要发生在晚二叠-早三叠世与晚侏罗-早白垩世两个阶段,其中晚侏罗-早白垩世大量生烃。两次生烃期煤层顶部古构造对于煤层气的富集、高产均具有一定的控制作用,且第二次生烃期古构造控藏作用明显,煤层气主要在煤层顶部古构造低洼处富集、高产;工区受多期构造运动影响,8号煤层气主要富集在煤层顶部现今构造缓坡段,陡坡段极少或者不富藏,且煤层顶部现今构造高度相对越低,产气量表现为上升趋势;综合构造演化史认为深部煤层气的富集、高产主要受第二次生烃期古构造洼地和后期抬升作用控制。研究结果为古构造源内控藏理论及深层煤层气富集、高产成因提供了一定的地质理论依据。 展开更多

关键词 鄂尔多斯盆地 深部煤层气 构造演化 古构造 控藏分析

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